1、專題三帶電粒子在復合場中的運動第1頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日專題三 帶電粒子在復合場中的運動高三物理第一輪復習第八部分第2頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日應用:一.回旋加速器360P168 例4 二.速度選擇器第3頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日一、處理方法 受力分析，運動過程分析，運用規律列式解題。二、注意 1、帶電粒子受電場力FEq，與運動情況無關；只有運動的帶電粒子才可能受到洛侖茲力作用。 2、洛侖茲力對粒子不做功，但電場力對粒子可能做功； 3、合外力是變力時，常利用動能定理或能量守恒定律解題第4頁，共23頁，

2、2022年，5月20日，1點26分，星期日例、質量為m，正電量為q的小球串在一根傾角為的絕緣長桿上，如圖。球與桿之間的動摩擦因數為，整個裝置置于紙面內，并處在垂直紙面向外的磁感應強度為的勻強磁場中。求小球從靜止起沿桿下滑時的最大加速度和最大速度。（設桿足夠長）第5頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日 開始球受摩擦力fmgcos，按題意， mgsin f，故球加速下滑。于是出現了垂直桿子向上的洛侖茲力，它使桿與球之間的正壓力減小，摩擦力f隨著減小，加速度增大。 到處時，洛侖茲力已大到mgcos，因而球與桿間無擠壓，摩擦力消失，此時加速度最大。 隨著速度增大，繼續變大，球與桿間

3、正壓力轉為垂直桿子向下，摩擦力再次出現使加速度減小，但速度仍增大。 到處時，摩擦力大到 f mgsin，小球加速度為零。然后，球向下勻速滑動，球在處有最大收尾速度vm。第6頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日據此，在處，ammgsinmgsin在處，由fmgsin， 得（qvmmgcos）mgsin解得 vmmg（sincos）q 第7頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日帶電微粒在電場.磁場與重力場的復合場中的運動(1)三場正交，帶電微粒做勻速運動360P172 例2第8頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日帶電微粒在電場.磁場與重力場

4、的復合場中的運動(2)電場力與重力平衡且與磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運動第9頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日1、如圖所示，一帶電的小球從P點自由下落，P點距場區邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強為E的勻強電場，同時還有勻強磁場，小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后，恰能作勻速圓周運動，并從邊界上的b點穿出，已知ab=L，求：（1）該勻強磁場的磁感強度B的大小和方向；（2）小球從P經a至b時，共需時間為多少？第10頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日2、如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y

5、軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場。現有一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L,ON=2L.求：（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大小；（2）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；（3）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；（4）粒子從M點進入電場，經N、P點最后又回到M點所用的時間。負電第11頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日MxPBBOyVNV0V0ROM第12頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日3、平行金屬，板長1.4m，兩板相距30cm，兩板間

6、勻強磁場的B為1.310-3T，兩板間所加電壓隨時間變化關系如33-1圖所示。當t=0時，有一個a粒子從左側兩板中央以v=4103m/s的速度垂直于磁場方向射入，如圖所示。不計a粒子的重力，求：該粒子能否穿過金屬板間區域?若不能，打在何處?若能，則需多長時間? (已知a粒子電量q=3.210-19C，質量m=6.6410-27kg)1.56第13頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日解：在t=0到t=110-4秒時間內，兩板間加有電壓，a粒子受到電場力和洛侖茲力分別為： F=qu/d=q1.56/0.3=5.2q 方向豎直向下 f=qBv=q1.310-34103=5.2q

7、方向豎直向上因F=f，故做勻速直線運動，其位移為： S=vt=4103110-4=0.4米在t=110-4秒到t=210-4秒時間內，兩板間無電場，a粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，其軌跡半徑為：r=mv/qB=(6.6410-274103)/(3.210-191.3103)=6.3710-2米d/4所以粒子不會與金屬板相碰。 第14頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日而a粒子做勻速圓周運動的周期為：T=2m/qB =(23.146.6410-27)/(3.210-191.310-3) =1.010-4秒 則在不加電壓的時間內，a粒子恰好能在磁場中運動一周。當兩板間又加

8、上第2個周期和第3個周期的電壓時，a粒子將重復上述的運動。故經13/4周期飛出板外(t=6.510-4秒)其運動軌跡如圖所示。第15頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日三、幾種常見的運動1.帶電微粒在電場中的運動 (1)加速 (2)偏轉2.帶電微粒在磁場中的運動 (1)勻速運動 (2)勻速圓周運動3.帶電微粒在電磁場中的運動 (1)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速直線運動 (2)電場與磁場平行帶電微粒做勻變速直線運動4.帶電微粒在電場.磁場與重力場的復合場中的運動 (1)三場正交帶電微粒做勻速運動 (2)電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運動 (3)電場力與重力平衡且與

9、磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運動第16頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日1.帶電微粒在電場中的運動 (1)加速 (2)偏轉第17頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日2.帶電微粒在磁場中的運動 (1)勻速運動 (2)勻速圓周運動第18頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日帶電微粒在電磁場中的運動 (1)電場與磁場垂直，帶電微粒做勻速直線運動 (2)電場與磁場平行，帶電微粒做勻變速直線運動BEqE=ma第19頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日(2)電場與磁場平行且與重力場成角度，帶電微粒做勻速運動第20頁，共23頁，2

10、022年，5月20日，1點26分，星期日例、如圖所示，在oxyz坐標系所在的空間中，可能存在勻強電場或勻強磁場，也可能兩者都存在或都不存在。但如果兩者都存在，已知磁場平行xy平面。現有一質量為m帶正電q的點電荷沿z軸正方向射入此空間中，發現它做速度為v0的勻速直線運動。若不計重力，試寫出電場和磁場的分布有哪幾種可能性。要求對每一種可能性，都要說出其中電場強度、磁感強度的方向和大小，以及它們之間可能存在的關系。不要求推導或說明理由。 xyozz第21頁，共23頁，2022年，5月20日，1點26分，星期日以E和B分別表示電場強度和磁感強度，有以下幾種可能： （1）E=0，B=0 （2）E=0，B0。B的方向與z軸的正方向平行或反平行。B的大小可任意。 （3）E0，B0。磁場方向可在平行